微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定蘆筍罐頭1 3種元素

◎ 白 翔

（菏澤出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心，山東 菏澤 274000）

微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定蘆筍罐頭1 3種元素

◎ 白 翔

（菏澤出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心，山東 菏澤 274000）

本文建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定蘆筍罐頭中鈣、鈷、鉻、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、硒、鍶和鋅13種元素。采用硝酸-過氧化氫酸體系對樣品進(jìn)行微波消解，利用ICP-MS測定上述元素，以內(nèi)標(biāo)法改善基體效應(yīng)及干擾，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算含量13種元素校正曲線線性關(guān)系良好，回收率符合要求。本文所建立的方法準(zhǔn)確、可靠。微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法為蘆筍罐頭的開發(fā)和利用提供了科學(xué)依據(jù)。

電感耦合等離子質(zhì)譜；蘆筍罐頭；元素

蘆筍（Asparagus Officnalis Linne），又名石刁柏、龍須菜，屬單子葉植百合科天門冬屬多年生草本植物，是藥食兼用的營養(yǎng)保健型名貴蔬菜，被譽蔬菜之王，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、氨基酸和微量元素，營養(yǎng)價值很高[1-2]。

山東菏澤因其地理環(huán)境優(yōu)越適宜蘆筍生長，成為蘆筍種植重要產(chǎn)區(qū)。由于蘆筍收獲季節(jié)較短，產(chǎn)量集中，蘆筍罐頭因其工藝簡單，營養(yǎng)成分不易流失等特點，罐頭制品仍然是目前重要的儲存形式。蘆筍罐頭是菏澤市的傳統(tǒng)優(yōu)勢出口產(chǎn)品。

目前蘆筍研究集中在多糖、氨基酸、維生素、黃酮類化合物等有機成分的研究上[3-4]，而對無機成分如微量元素等的研究較少，葉春勇 等研究發(fā)現(xiàn)中有機硒含量豐富[5]，微量營養(yǎng)素經(jīng)不同途徑選擇性地影響機體的免疫功能[6]，無機成分的研究也具有重要的意義。本文采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定蘆筍中13種元素，方法簡便、快速、結(jié)果令人滿意。對于深度開發(fā)和利用蘆筍及罐頭制品提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

Agilent ICP—MS 7700X型ICP-MS，美國Agilent Technologies公司；CEM MARS-6型微波消解消解儀，美國CEM公司；Millipore Integral 5超純水制備儀，美國Milli-Q公司；MS205DU型電子天平，梅特勒-托利多公司。

1.2 試劑及藥品

多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液10 mg/L，含Ca、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、N、Se、Sr和Zn（Agilent，Part#8500-6910-5959）。移取10mg/L多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用硝酸（2+98）逐級稀釋成0.0、2.5、5.0、10.0、20.0、40.0 μg/L、100.0 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在線內(nèi)標(biāo)100 μg/mL的Bi、Ge、In、6Li、Lu、Rh、Sc和Tb混合內(nèi)標(biāo)溶液（Agilent，Part#5188-6525），用硝酸（2+98）稀釋100倍使用。調(diào)諧液為1 μg/L Ce、Co、Li、Mg、Tl、Y混合溶液（Agilent，Part#5185-5959）。

菠菜成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10015（GSB-6），國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；硝酸Mekck Suprapur65%；35%過氧化氫，天津市富宇精細(xì)化有限公司；超純水，Millipore Integral 5超純水制備儀制備，電阻率18.2mΩ·cm；高純氬99.999%，高純氦99.99%，菏澤市花城氣體廠；試驗材料取自菏澤產(chǎn)市售蘆筍罐頭。

2 實驗方法

2.1 樣品處理

蘆筍罐頭取可食部分研磨勻漿，稱量1.000 g樣品于聚四氟乙烯消解罐中內(nèi)，加入8.0 mL硝酸浸泡過夜，經(jīng)預(yù)消解冷卻后加入2.0 mL過氧化氫，600 W功率下分步升溫至120、150、185 ℃，消解維持時間30 min。消解罐冷卻至室溫后，趕酸至余酸量約2.0 mL，消解液呈無色或淡黃色，用超純水定容至100.0 mL。酸度盡可能與標(biāo)準(zhǔn)溶液的酸度一致，以消除酸度對分析結(jié)果的影響，同時做菠菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、樣品加標(biāo)回收率，試劑空白。

2.2 工作條件

四級桿真空度小于5×10-4Pa，使用2 mL/min氦氣對碰撞反應(yīng)池儀器吹掃過夜，維護霧化室參數(shù)，開機點火，儀器運行穩(wěn)定30 min后，用調(diào)諧液優(yōu)化儀器質(zhì)量軸、分辨率、靈敏度等參數(shù)。在選定的儀器工作條件下，依次測定標(biāo)準(zhǔn)系列，儀器自動建立校準(zhǔn)曲線，對13種待測元素選取在線內(nèi)標(biāo)，將試劑空白，樣品溶液依次引入儀器進(jìn)行測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 測定結(jié)果

依據(jù)上述確定的試驗方法，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法同時分析蘆筍罐頭中13種元素，獲取8組測定值，對測定值按取樣量折算，40Ca 12.38、63Cu 0.67、56Fe 1.25、39K 982.92、24Mg 43.29、55Mn 0.70、23Na 2130.28、60Ni 0.08、88Sr 0.29和66Zn 0.45（單位mg/kg），59Co、52Cr、78Se未檢出，RSD在1.50%～6.18%。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

根據(jù)儀器參數(shù)設(shè)置，儀器自動繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程／線性范圍，由于ICP-MS的線性動態(tài)范圍較寬，因此元素的測定范圍也較為寬泛[7]。其線性相關(guān)系數(shù)0.999 2～1.000 0，表明線性關(guān)系良好，對樣品空白連續(xù)測量11次所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計算各元素的方法檢出限。

3.3 回收率

根據(jù)測定結(jié)果，對蘆筍罐頭樣品中元素本底含量確定加標(biāo)量，進(jìn)行加標(biāo)回收的測定，并計算加標(biāo)回收率在81.8%～102.5%，符合回收率要求。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗證

為確保檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，本試驗選取菠菜生物成分進(jìn)行測定，鐵、鋅元素略低于標(biāo)準(zhǔn)參考值，其他元素均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，測定結(jié)果見表1。

表1 菠菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 3種元素測定結(jié)果表

3.5 干擾及校正

ICP-MS分析過程中主要受到質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾。質(zhì)譜干擾主要有同量異位素、多原子離子、雙電荷離子和背景質(zhì)譜，質(zhì)譜干擾的抑制采用碰撞池、反應(yīng)池、動能歧視、干擾校正方程實現(xiàn)，非質(zhì)譜干擾主要來自樣品基體干擾，利用在線加入內(nèi)標(biāo)可以有效消除干擾[8]。選擇內(nèi)標(biāo)元素可監(jiān)測和校正信號的短期和長期漂移，可以校正一般的基體效應(yīng)，如樣品溶液中不含待測元素、與待測元素質(zhì)量數(shù)接近、電離能與待測元素電離能相近、元素化學(xué)特性相近[9]。根據(jù)內(nèi)標(biāo)元素選擇要求，本試驗選用的內(nèi)標(biāo)元素分別為Ge、6Li、Sc。

4 結(jié)語

本文采用硝酸-過氧化氫酸體系微波消解樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）同時測定蘆筍罐頭中的13種元素含量。通過優(yōu)化儀器條件、采用碰撞池模式和干擾校正方程等方式消除質(zhì)譜干擾，在線加入內(nèi)標(biāo)校正基體干擾。于輝 等人對鮮蘆筍中硒含量進(jìn)行檢測，樣品中硒含量0.57 μg/g，比一般蔬菜（0.006～0.237 μg/g）的含量高幾倍甚至幾十倍[10]，本研究中硒元素未檢出，有待進(jìn)一步研究罐頭加工工藝對微量元素的影響。本法測定檢出限低、準(zhǔn)確度和精密度較高、分析速度快，可為蘆筍罐頭質(zhì)量開發(fā)利用提供進(jìn)一步的研究依據(jù)。

[1]李本波.春季蔬菜之王蘆筍[J].中國果菜，2014（5）：14-19.

[2]鄒正蘭，董玉梅，李 勇，等.云南蘆筍產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012（1）：24-28.

[3]毛麗萍，郭偉民.蘆筍營養(yǎng)價值與保健功能[J].食品工程，2012（3）：63-64.

[4]王建梅.蘆筍中黃酮類物質(zhì)的分析方法研究[J].中國食物與營養(yǎng)，2003（8）：39-40.

[5]葉春勇，林 媚.蘆筍營養(yǎng)成分分析研究[J].中國果菜，2005（2）：37-38.

[6]趙慶偉，高 巖，朱利微，等.微量元素對人體免疫功能影響進(jìn)展[J].中國保健營養(yǎng)，2014（4）：2442.

[7]賈雙珠，李長安，解 田，等.ICP-MS分析應(yīng)用進(jìn)展[J].分析試驗室，2016（6）：731-735.

[8]龐艷華，肖珊珊，孫興權(quán)，等.應(yīng)用ICP-MS和GFAAS測定藻類食品中鉛、鎘的方法研究及比較[J].光譜實驗室，2011（1）：230-234.

[9]陳海英.ICP-MS測定銀杏葉茶中的多種微量元素的研究[J].化學(xué)與黏合，2015（4）：310-312.

[10]于 輝，呂瑞芳，秦博文，等.蘆筍中硒元素的測定方法探究[J].河北醫(yī)學(xué)，2013（12）：1923-1925.

Determination of 13 Elements in Canned White Asparagus by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry with Microwave Digestion

Bai Xiang
(Technical Center of Heze Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Heze 274000, China)

An analysis method has been established to test 13 elements included Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Se, Sr, Zn in canned white asparagus with microwave digestion—ICP-MS. The samples were decomposed by microwave digestion using HNO3-H2O2as solvent, the contents of elements were calculated according to their calibration curves，and internal standard method was adopted to reduce matrix effect and other interference effects, the calibrating curve of 13 trace elements showed good linear relationship. The recovery test met the analytical requirement. This method is simple, accurate and efective, it provided scienti fc basis for development and utilization of canned white asparagus.

Inductively coupled plasma-mass; Canned asparagus; Elements

TS207

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.24.048